淺論煙草企業廠內電動車輛充電安全措施

陳瑜平

摘? 要：煙草企業特別是煙草工業企業因生產需要，普遍在生產現場配置了電動叉車、抱車、牽引車、洗地車、手把式搬運車等帶蓄電池充電的車輛。目前各類電動車輛的蓄電池仍普遍采用鉛酸蓄電池，充電時主要產生氫氣和氧氣，氫氣蓄積到其爆炸極限后有發生爆炸的風險。該文主要探討煙草企業廠內電動車輛充電點的設置及其安全措施要求。

關鍵詞：電動車輛? 充電點? 設置? 安全措施

中圖分類號：F426.8 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）08（b）-0077-02

煙草企業特別是煙草工業企業因生產需要，普遍在生產現場配置了電動叉車、夾抱車、牽引車、洗地車、手把式搬運車等帶蓄電池充電的車輛。目前各類電動車輛的蓄電池仍普遍采用鉛酸蓄電池，充電時主要產生氫氣和氧氣，氫氣蓄積到其爆炸極限后就會有發生爆炸的風險。該文主要結合企業實際，從充電地點選址、充電區域安全措施配套等方面分享煙草企業廠內車輛充電點的設置及其安全管理要求，希望能起到一點拋磚引玉的作用。

1? 氫氣特性、爆炸極限及其基本安全管控措施

氫氣的分子式為H2，分子量為2。常溫常壓下，氫氣是一種極易燃燒，無色透明、無臭無味的氣體。氫氣密度為0.0899g/L，是世界上已知的密度最小的氣體，其質量不到空氣的1/14，顯著低于空氣的密度，因此其一般在有蓋和圍擋的建筑物上方聚集。氫氣的燃點為585℃，閃點<-50℃，具備易燃易爆特性，在空氣中遇明火、靜電、電火花極易發生爆炸。按理論計算，氫氣在空氣中的爆炸極限是4.1%～74.2%（體積濃度），意思是如果氫氣在空氣中的體積濃度在4.1%～74.2%之間時，遇火源就會爆炸，而當氫氣濃度小于4.1%或大于74.2%時，即使遇到火源，也不會爆炸。所以，防止氫氣爆炸的措施有3種途徑：一是防止氫氣體積量達到其爆炸極限;二是防止現場有吸煙、明火、靜電或電火花等火源;三是切斷空氣或氧氣供給。廠內電動車輛充電的防爆主要應從前面兩條途徑著手，建立充電安全的技術措施和管理措施。

2? 廠內電動車輛充電時充電區域氫氣釋放量數據收集和強制通風周期計算

所有使用鉛酸蓄電池的設備，在充電時都會不同程度地產生氫氣釋放。使用單位首先必須請各廠內電動車輛制造廠家提供單臺設備單位時間連續充電時的氫氣泄漏量;按充電區域最大的可能充電設備種類、臺數和所有設備24h不間斷充電的最不利條件，可計算出單位時間內充電區域設備在全部處于充電狀態時的氫氣泄漏總量;按充電區域空間總體積的4%計算充電區域氫氣達到爆炸下限的體積量;二者的商數即為充電區域設備連續充電時氫氣達到爆炸下限的時長。時長除以各企業根據充電區域通風情況確定的防爆安全管理系數即可算出充電區域強制通風的時間周期（見表1）。

3? 充電點的選擇及其對應的安全技術措施

根據氫氣的易燃易爆特性，我們可以確定廠內電動車輛充電點選擇的基本原則：充電區域現場通風良好;充電所在區域通連的空間體積足夠大，充電時釋放的氫氣總量蓄積難以達到爆炸下限。

根據以上原則，如果單從電動車輛充電安全考慮，廠內電動車輛集中充電區域最理想的設置地點是在廠區、庫區道路或圍墻邊上進行簡易的充電車棚搭蓋，在保證充電區域基本的防水、防雨措施的前提下，保持充電車棚最大限度的通透和空氣流動性。考慮到工作便利、車輛駕駛的安全性和陰雨天氣使用，充電點應盡量靠近其作業場所，并在其行車路徑設置專用防雨通道。

在廠內電動車輛的設計實踐中，考慮到廠內電動車輛的使用便利，更多的是在廠房內的主要作業場所設置廠內電動車輛專門充電區域或在廠房內設立獨立充電間。

根據爆炸危險環境電力裝置設計規范GB 50058-2014第3.2.2條和3.3.3條，煙草工業企業制絲車間、卷包車間等大空間現場應屬于通風良好、體積空間足夠大;設置廠內電動車輛充點電是可行的，不存在可燃氣體蓄積的最高濃度達到其爆炸下限值的10%的情形，屬于非爆炸危險環境或區域;在實際設計中，不應將充電區域設置在死角位置;充電區域若需要加強安全措施，則可在充電區域上方加裝若干送風口或排風口（利用現有通風、空調系統等）;考慮停產充電情況，可在充電區域頂部加裝壁扇（停產時充電須啟動，或將充電裝置供電開關與壁扇聯動）進行擾流。靠近外窗的充電點，可將上部玻璃窗更換為寬幅防雨百葉窗（帶紗網），與室外大氣直通。

獨立的叉車充電間設計在《卷煙廠設計規范，2015版》第11.3.3條有提及，要求設置機械通風裝置，未提防爆和設置可燃氣體報警系統，也未提及企業需要對廠內車輛充電獨立設置專門充電間或對充電區域進行圍擋。在實際設計中，考慮到廠內電動車輛充電間空間體積量較小，一般在設計上提高安全等級，如建筑考慮防爆、設置聯動防爆通風機及電氣、照明裝置防爆;在空間頂部裝設可燃氣體探測儀并與通風機啟動聯動等措施。單層獨立廠內車輛充電間若采取上部直通大氣措施（例如屋面設置無動力通風帽;外墻底部設置進風百葉窗，四周外墻靠近梁底處設置通風百葉窗;即能夠產生空氣自然對流），則可不必提高安全防護等級，可按普通標準設計。

4? 廠內車輛充電安全管理措施

（1）在空間體積足夠大的區域（即充電車輛氫氣釋放總量不可能達到氫氣爆炸下限的區域）設置廠內電動車輛充電點。管理措施主要包括：附近5m（距最近廠內充電車輛）范圍內不應設置各類電加熱裝置、吸煙點、維修間等。

（2）在空間體積相對較小的區域（即充電車輛氫氣釋放總量有可能達到氫氣爆炸下限的區域）設置廠內電動車輛充電點。管理措施除滿足第1條規定的要求外，在空間高處應增設換氣扇，根據表1計算出的強制通風周期，使用定時器定期啟動或人工啟動換氣扇強制通風;靠近外窗的充電點，可將上部玻璃窗更換為寬幅防雨百葉窗（帶紗網），與室外大氣直通，增加充電安全可靠性。

（3）獨立的廠內電動車輛充電間。管理措施主要包括保持通風機在充電時（無論上下班）常開，或根據表1計算出的強制通風周期，使用定時器定期啟動或人工啟動通風機強制通風;有條件的企業也可增加在空間頂部裝設可燃氣體檢測并與通風機聯動等措施。靠近外窗的獨立充電間，可將上部玻璃窗更換為寬幅防雨百葉窗（帶紗網），與室外大氣直通，增加充電安全可靠性。

（4）車輛充電應使用專用電源插座、專用充電電源箱和專用充電插頭，裝設漏電保護裝置;保持充電設備設施清潔，無積塵雜物;宜采用封閉式專業加液小車進行無滲漏加液。

（5）充電車輛充電時，應有充電起止記錄;車輛充電器應按一器一開關進行設置，停止充電后及時切斷充電總電源;車輛充電區域應配備消防器材;在車輛充電時嚴禁在周邊區域進行動火作業。

參考文獻

[1] GB 5005-2014，爆炸危險環境電力裝置設計規范[S].

[2] YS/T 9-2015，卷煙廠設計規范[S].

[3] YC/T 384.2-2018，煙草企業安全生產標準化規范[S].